1（细胞生理）课件.pptVIP

图20.1 动物细胞中的几种细胞死亡类型。 凋亡是染色质浓缩；细胞核和质体膜泡化过程中的一种细胞程序性死亡形式，这些形成的凋亡体最终将会被邻近的吞噬细胞所吞噬。在细胞受到物理伤害时细胞会发生坏死，它将会导致膜的破裂、细胞内含物的流失和组织炎症的发生。 细胞程序化死亡与细胞坏死的形态特征也截然不同，其最明显的特征是细胞核和染色质浓缩，DNA降解成寡聚核苷酸片断，细胞质也浓缩，细胞膜形成膜泡，最后转化成凋亡小体。 图 （A）塞维辛里酵母细菌在养分缺乏时会发生细胞的自我吞噬。A、B、C三个细胞分别代表PCD中的三个不同阶段，A是细胞自我吞噬的早期、B和C是细胞自我吞噬的后期。 植物细胞程序化死亡主要发生在细胞分化过程中，如维管系统的发育；性别发生过程中某些生理器官的败育，导致单性花的形成。 图20.4 细胞的死亡几乎发生在所有植物的细胞和组织中。细胞程序性死亡涉及到许多过程 ： （1）配子体形成包括胚囊形成； （2）胚的发育； （3）种子和果实组织的退化； （4-6）组织器官的发育； （7）组织器官的衰老； （8-9）植物体对环境信号和病原体（菌）的反应。 在缨种子突变体2中（A），缨穗中雌性组织没有发生细胞程序性死亡，缨穗的花序中几乎全部是雌性花。（B）野生型缨穗玉米为对照。 图20.5 尽管玉米的花序最初是由两性花组成，但是由于细胞程序性死亡导致雄性或雌性组织的死亡而分别各自形成雌性花序和雄性花序。 图20.6观赏性植物蓬莱蕉中可以看到植物的细胞程序性死亡例子。蓬莱蕉的叶片中较薄的叶片呈现深的锯齿和许多洞孔，这是由于叶原基原始细胞在发育的过程中特定的组织区发生细胞程序死亡造成的。随着叶片的生长，这些特定区域不能被取代，薄的叶片最终形成特征图，并赋予它普通名字瑞士乳酪植物。 图20.7 柑橘皮中油腺体的形成是伴随原生质体和细胞壁的死亡和溶解而溶生的。有时溶生还伴随分裂生殖，细胞壁的分离产生细胞间空隙。在油腺体形成时，溶生和裂生的结合导致空洞的形成，空洞充满了来自其周围细胞释放的必需的油脂。 细胞在初生壁内产生次生壁 细胞内腔有时由数层次生细胞壁（S1—S3）包围，原始初生壁（CW1）和中层在最外层（ML）。 (二) 细胞壁的化学组成 构成细胞壁的成分中，90%左右是多糖，10%左右是蛋白质、酶类以及脂肪酸等(下表)。细胞壁中的多糖主要是纤维素、半纤维素和果胶类，它们是由葡萄糖、阿拉伯糖、半乳糖醛酸等聚合而成。次生细胞壁中还有大量木质素。 细胞壁三维分子模型 显示纤维素、木聚糖、胶质和壁蛋白分子间的相互作用 1.纤维素 纤维素是植物细胞壁的主要成分，它是由1 000～10 000个β-D-葡萄糖残基以β-1,4-糖苷键相连的无分支的长链。分子量在50 000～400 000之间。 纤维素内葡萄糖残基间形成大量氢键，而相邻分子间氢键使带状分子彼此平行地连在一起，这些纤维素分子链都具有相同的极性，排列成立体晶格状，可称为分子团，又叫微团(micellae)。 微团组合成微纤丝(microfibril)，微纤丝又组成大纤丝(macrofibril)，因而纤维素的这种结构非常牢固，使细胞壁具有高强度和抗化学降解的能力(图1-4)。 细胞壁的亚显微结构图解 存在于细胞壁中的纤维素是自然界中最丰富的多糖。 据推算，每年地球上由绿色植物光合作用生产的纤维素可达1011t之多，而1990年全球粮食产量只有2.2×109 t。 如何把纤维素转化成为人类可利用的食物或者有效能源，是人们长期渴望解决的重大课题。 纤维素微纤维的结构模型 纤维二糖微纤维是许多（1→4）β-D-葡聚糖链通过大量氢键侧向相连或头尾相连形成的。微纤丝能围绕球形分生细胞任意卷曲或围绕细胞等径扩大 2.半纤维素 半纤维素(hemicellulose)往往是指除纤维素和果胶物质以外的，溶于碱的细胞壁多糖类的总称。 半纤维素的结构比较复杂，它在化学结构上与纤维素没有关系。 不同来源的半纤维素，它们的成分也各不相同。有的由一种单糖缩合而成，如聚甘露糖和聚半乳糖。有的由几种单糖缩合而成，如木聚糖、阿拉伯糖、半乳聚糖等。 半纤维素在纤维素微纤丝的表面，它们之间虽彼此紧密连接，但并非以共价键的形式连接在一起。 因此，它们覆盖在微纤丝之外并通过氢键将微纤丝交联成复杂的网格，形成细胞壁内高层次上的结构。 胞间层基本上是由果胶物质组成的，果胶使相邻的细胞粘合在一起。果胶物质是由半乳糖醛酸组成的多聚体。根据其结合情况及理化性质，可分为三类：即果胶酸、果胶和原果胶。 (1)果胶酸 果胶酸(pectic acid)是由约100个半乳糖醛酸通过α-1，4键连接而成的直链。果胶酸是水溶性的，很容易与钙起作用生成果胶酸钙的凝胶。它主要存在